Bernien Lab
Quantenwissenschaft und -technologie Atom für Atom
Das Bernien Lab studiert die Quantenphysik, indem es große Quantensysteme aus einzelnen Atomen in optischen Pinzetten zusammensetzt. Diese Plattform eignet sich ideal sowohl für die Erforschung grundlegender Fragen als auch für die Realisierung von Quantentechnologien wie Quantencomputern und Quantennetzwerken.
In der Quanteninformationsverarbeitung leistet das Labor Pionierarbeit mit Rydberg-Arrays aus zwei unterschiedlichen Atomsorten, die einzigartige Möglichkeiten für Quantencomputer und Quantensimulatoren bieten.
Im Bereich der Quantennetzwerke realisiert das Labor photonische Schnittstellen für Atome auf der Basis von Cavity-Arrays auf einem Chip.
Unsere Forschungsschwerpunkte umfassen:
- Quantencomputing: Wir nutzen große Arrays einzeln gefangener Atome als Quantenprozessoren und entwickeln neue Ansätze für Protokolle der Quanteninformationsverarbeitung.
- Quantennetzwerke: Wir kombinieren atomare Arrays mit photonischen Schnittstellen auf Chips, um eine neuartige Architektur für ein Hochgeschwindigkeits-Quantennetzwerk aus vernetzten Verarbeitungsknoten zu schaffen.
- Quanten-Vielteilchenphysik: Sowohl Rydberg-Wechselwirkungen als auch photonvermittelte Wechselwirkungen zwischen einer großen Anzahl von Atomen führen zu neuartigen quanten-vielteilchenphysikalischen Phänomenen.
Hannes Bernien
Professor für Experimentalphysik
PhD 2014, Technische Universität Delft, Niederlande
Gruppenseite
Zugehörigkeiten
Institut für Experimentalphysik, Universität Innsbruck
Hannes Bernien absolvierte sein Bachelorstudium an der Universität Hannover in Deutschland, einschließlich Auslandsaufenthalten an der Seoul National University in Korea sowie an der Peking University in China. Von 2010 bis 2015 promovierte er an der Technischen Universität Delft in den Niederlanden, wo er gemeinsam mit seinen Kolleginnen und Kollegen den ersten loophole-freien Bell-Test durchführte. Nach einem Postdoc an der Harvard University in der Arbeitsgruppe von Mikhail Lukin baute Bernien als Assistant Professor seine eigene Forschungsgruppe an der University of Chicago auf. Seit 2025 ist er Universitätsprofessor für Experimentalphysik an der Universität Innsbruck sowie wissenschaftlicher Direktor am Institut für Quantenoptik und Quanteninformation der Österreichischen Akademie der Wissenschaften.
Zu den Auszeichnungen von Bernien zählen unter anderem die Gordon Memorial Speakership (2024), der Klung Wilhelmy Science Award (2023), der New Horizons in Physics Prize der Breakthrough Foundation (2022), der NSF CAREER Award (2024), ein Sloan Research Fellowship (2021) sowie der International Quantum Technology Young Scientist Award des Institute of Physics (2020).